JP2017082176A - 難燃製品 - Google Patents

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了仁 中川
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Abstract

【課題】難燃性に優れる難燃製品を提供する。【解決手段】本発明は、COOM1基(M1は、水素原子、アルカリ金属原子又はNH4である)と、2以上のSO3M2基(M2は、水素原子、アルカリ金属原子又はNH4であり、各M2は、互いに同一であっても、異なってもよい)とを有し、炭素原子の合計数が1〜40(但し、COOM1基に含まれる炭素原子を除く)である有機化合物が、物品の表面に付着している又は該物品の内部に含まれていることを特徴とする難燃製品である。【選択図】なし

Description

本発明は、特定の有機化合物により難燃性が付与された難燃製品に関する。
近年、火災予防の観点から、繊維又は樹脂の難燃化の要求が高まっており、これらを含む各種物品において、難燃性の有無に関心がもたれるようになってきた。
繊維又は樹脂の難燃化には、塩素系、臭素系等のハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系等のリン系難燃剤(例えば、特許文献1〜3等)や、グアニジン化合物等の含窒素化合物(例えば、特許文献4等)が用いられている。
特表2002−513060号公報 特表2004−108736号公報 特表2012−527469号公報 特開2014−231578号公報
ハロゲン原子、リン原子等を含む難燃剤は、地球環境、生活環境等を保護するという観点から、その使用が回避されつつある。
本発明は、新規な有機化合物により難燃性が付与された難燃製品を提供することを目的とする。
本発明は、以下に示される。
1.COOM基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHである)と、2以上のSO基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHであり、各Mは、互いに同一であっても、異なってもよい)とを有し、炭素原子の合計数が1〜40(但し、COOM基に含まれる炭素原子を除く)である有機化合物が、物品の表面に付着している又は該物品の内部に含まれていることを特徴とする難燃製品。
2.上記有機化合物が下記一般式で表される上記項1に記載の難燃製品。
Figure 2017082176
(式中、R及びRは、互いに同一のあるいは異なって、置換又は非置換の炭化水素基を含む鎖状若しくは環状の有機基であり、X及びXは、互いに同一のあるいは異なって、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基及びメルカプト基から選ばれ、Xは、互いに同一のあるいは異なって、酸素原子、硫黄原子、アミド結合、イミノ基、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、チオカルボニル基、又は、これらの基を含む有機基であり、有機基Rに含まれる炭素原子及び有機基Rに含まれる炭素原子の両方に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、p1は1〜4の整数であり、p2は1〜4の整数であり、p1及びp2の和の最大値は8であり、q1は0〜4の整数であり、q2は0〜4の整数であり、q1及びq2の和は2〜8であり、rは0〜20の整数であり、sは0〜4の整数であり、Rに含まれる炭素原子の数、Rに含まれる炭素原子の数、Xに含まれる炭素原子の数、m及びnは、互いに独立して、0〜24の整数である)
本発明は、天然繊維、合成繊維又はこれらを含む集積体、樹脂成形体等の可燃性物品が、特定の有機化合物によって難燃化された製品(難燃製品)であり、高温条件下に配設される製品又は高温条件に曝される製品として好適である。
本発明において、特定の有機化合物は、ハロゲン原子、リン原子等を含有しないので、環境問題を引き起こしにくく、有用である。
本発明の難燃製品は、COOM基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHである)と、2以上のSO基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHであり、各Mは、互いに同一であっても、異なってもよい)とを有し、炭素原子の合計数が1〜40(但し、COOM基に含まれる炭素原子を除く)である有機化合物(以下、「難燃剤」ともいう)が、物品の表面に付着している又は該物品の内部に含まれていることを特徴とする。
上記有機化合物に含まれる炭素原子の合計数は、難燃性の観点から、COOM基に含まれる炭素原子を除いて、1〜40、好ましくは1〜24、より好ましくは1〜18、更に好ましくは1〜12である。
上記有機化合物において、COOM基に含まれるM及びSO基に含まれるMは、互いに同一であっても、異なってもよいが、いずれも、水素原子、アルカリ金属原子又はNHであり、複数のMがある場合、互いに同一であっても、異なってもよく、また、複数のMがある場合も、互いに同一であっても、異なってもよい。
上記有機化合物に含まれるCOOM基の数は、特に限定されず、好ましくは1〜8、より好ましくは2〜5である。
上記有機化合物が2以上のCOOM基を含む場合、各Mは、互いに同一であっても、異なってもよい。また、上記有機化合物が2つ以上のCOOM基を含む場合、そのうちの2つ又は3つのCOOM基は、共通の炭素原子に結合していてもよい。更に、2つ以上のすべてのCOOM基が、互いに異なる炭素原子に結合していてもよい。
上記有機化合物に含まれるSO基は2以上であり、好ましくは2〜8、より好ましくは2〜4である。そして、そのうちの2つ又は3つのSO基は、共通の炭素原子に結合していてもよい。更に、2つ以上のすべてのSO基が、互いに異なる炭素原子に結合していてもよい。
また、上記有機化合物に含まれるCOOM基及びSO基は、共通の炭素原子に結合していてもよいし、互いに異なる炭素原子に結合してもよい。
上記有機化合物は、目的、用途等に応じて、エーテル結合、ヒドロキシル基、カルボニル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アミド結合、シアノ基、ニトロ基、イミノ基、チオエーテル結合、メルカプト基、スルホニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基、チオエステル基等の官能基又は結合を含んでもよい。
上記有機化合物は、鎖状化合物及び環式化合物のいずれでもよく、その構造は、特に限定されない。即ち、上記有機化合物が鎖状化合物の場合、飽和化合物及び不飽和化合物のいずれでもよく、また、環式化合物の場合、脂環式化合物、複素環化合物、芳香族化合物、多環式化合物等とすることができる。
上記有機化合物は、下記一般式(1)で表されるものとすることができる。
(MOOC)−R−(SO (1)
(式中、Rは、置換又は非置換の炭化水素基を含む、炭素原子の合計数が1〜40(但し、COOM基に含まれる炭素原子を除く)である有機基であり、COOM基及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、pは1〜8の整数、qは2〜8の整数である)
上記一般式(1)における有機基Rとしては、鎖状の有機基(CX (式中、Xは、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基及びメルカプト基から選ばれ、nは1〜40の整数である)、及び、下記に示される、環状構造を有する有機基が挙げられる。
Figure 2017082176
Figure 2017082176
Figure 2017082176
Figure 2017082176
Figure 2017082176
上記一般式(1)で表される有機化合物のうち、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。
Figure 2017082176
(式中、R及びRは、互いに同一のあるいは異なって、置換又は非置換の炭化水素基を含む鎖状若しくは環状の有機基であり、X及びXは、互いに同一のあるいは異なって、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基及びメルカプト基から選ばれ、Xは、互いに同一のあるいは異なって、酸素原子、硫黄原子、アミド結合、イミノ基、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、チオカルボニル基、又は、これらの基を含む有機基であり、有機基Rに含まれる炭素原子及び有機基Rに含まれる炭素原子の両方に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、p1は1〜4の整数であり、p2は1〜4の整数であり、p1及びp2の和の最大値は8であり、q1は0〜4の整数であり、q2は0〜4の整数であり、q1及びq2の和は2〜8であり、rは0〜20の整数であり、sは0〜4の整数であり、Rに含まれる炭素原子の数、Rに含まれる炭素原子の数、Xに含まれる炭素原子の数、m及びnは、互いに独立して、0〜24の整数である)
上記一般式(2)において、R及びRは、非置換の炭化水素基、又は、水素原子の少なくとも1つが、ヒドロキシル基若しくはアミノ基で置換された炭化水素基であることが好ましい。ベースの炭化水素基は、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であることが好ましい。Rを構成する炭素原子について、SO基に結合する炭素原子と、mが0の場合にCOOM基に結合する炭素原子と、Xに結合する炭素原子とは、互いに異なる炭素原子であることが好ましい。また、Rを構成する炭素原子について、SO基に結合する炭素原子と、nが0の場合にCOOM基に結合する炭素原子と、Xに結合する炭素原子とは、互いに異なる炭素原子であることが好ましい。
mが2以上の場合の各(CX )基は、互いに同一であっても、異なってもよい。また、nが2以上の場合の各(CX )基は、互いに同一であっても、異なってもよい。
上記一般式(2)で表される有機化合物として、より好ましい化合物は、以下に示される。これらの態様において、Rが置換又は非置換の鎖状炭化水素基を含む場合、2つのCOOM基が、分子の両末端又は両末端側に位置する炭素原子に、それぞれ、結合した構造を有する化合物であることが好ましい。
(A)sが0であり、p1が2以上であり、q1が2以上である化合物
(B)sが0であり、p1が1以上であり、q1が0であり、rが1であり、p2が1であり、q1が2以上である化合物
(C)R及びRが同一の有機基であり、X及びXが同一の原子又は基であり、sが1であり、p1及びp2が1以上の同数であり、q1及びq2が1以上の同数である化合物
上記有機化合物の具体例を、以下に示す。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
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(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
Figure 2017082176
(式中、nは、互いに同一又は異なって、0〜24の整数である)
本発明においては、これらの化学式における(CH部を、(CH−Ph部又はPh−(CH(Phはフェニル基である)とした構造の化合物を用いることもできる。
上記有機化合物は、例えば、下記一般式(3)で表される、COOM基(式中、Mは、アルカリ金属原子又はNHである)を有する有機化合物(以下、「原料有機化合物」という)と、水とを含む液(S)に硫酸を添加し、混合液のpHを4〜8の範囲に調整することにより得られた反応生成物とすることができる。この方法において、原料有機化合物の種類によっては、pH調整後の有機化合物が水に溶解する場合と、溶解しない場合とがあるが、いずれの場合も、媒体である水を除去して得られた有機化合物も好適である。
Figure 2017082176
(式中、Mは、アルカリ金属原子又はNHであり、R及びRは、互いに同一のあるいは異なって、置換又は非置換の炭化水素基を含む鎖状若しくは環状の有機基であり、X及びXは、互いに同一のあるいは異なって、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基及びメルカプト基から選ばれ、Xは、互いに同一のあるいは異なって、酸素原子、硫黄原子、アミド結合、イミノ基、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、チオカルボニル基、又は、これらの基を含む有機基であり、有機基Rに含まれる炭素原子及び有機基Rに含まれる炭素原子の両方に、直接、結合されており、p1は1〜4の整数であり、p2は1〜4の整数であり、p1及びp2の和の最大値は8であり、rは0〜20の整数であり、sは0〜4の整数であり、Rに含まれる炭素原子の数、Rに含まれる炭素原子の数、Xに含まれる炭素原子の数、m及びnは、互いに独立して、0〜24の整数である)
上記原料有機化合物としては、モノカルボン酸の塩、ジカルボン酸の塩、トリカルボン酸の塩、テトラカルボン酸の塩、ペンタカルボン酸の塩、ヘキサカルボン酸の塩等を用いることができる。これらの化合物は、炭素原子−炭素原子の不飽和結合を含んでもよい。本発明においては、ヒドロキシル基、ホルミル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基等の官能基を含むモノカルボン酸の塩、又は、ジカルボン酸の塩が特に好ましい。尚、原料有機化合物は、COOM基を含むが、モノカルボン酸の塩以外の化合物においては、COOM基とCOOH基とを含む化合物であってもよい。
上記原料有機化合物は、硫酸との反応性の観点から、水溶性化合物であることが好ましく、液(S)は水溶液であることが好ましい。
上記官能基を含むモノカルボン酸としては、ヒドロキシ酪酸、2−ヒドロキシオクタン酸、3−ヒドロキシオクタン酸、10−ヒドロキシ−2−デセン酸、10−ヒドロキシデカン酸、9−ヒドロキシデセン酸、ヒドロキシラウリン酸、ヒドロキシミリスチン酸、ヒドロキシパルミチン酸、ヒドロキシステアリン酸、ヒドロキシピバリン酸、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、2,2−ジメチロール吉草酸、2,2−ジメチロールペンタン酸等の脂肪族カルボン酸;サリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、2−ヒドロキシ−3−メチル安息香酸、2−ヒドロキシ−4−メチル安息香酸、2−ヒドロキシ−5−メチル安息香酸、3−ヒドロキシ−2−メチル安息香酸、3−ヒドロキシ−4−メチル安息香酸、4−ヒドロキシメチル安息香酸、4−ヒドロキシエチル安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、7−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−7−メトキシ−2−ナフトエ酸、4’−ヒドロキシビフェニル−4−カルボン酸、ジヒドロキシ安息香酸、4,4−ビス(ヒドロキシフェニル)酪酸、4,4−ビス(ヒドロキシフェニル)吉草酸等の芳香族カルボン酸が挙げられる。
上記ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、プラシル酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−フェニレン二酢酸、1,3−フェニレン二酢酸、1,4−フェニレン二酢酸、1,2−シクロヘキサン二酢酸、1,3−シクロヘキサン二酢酸、1,4−シクロヘキサン二酢酸、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、2,2’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、リンゴ酸、アスパラギン酸、グルタミン酸、シトラマル酸、2,2’−チオ二酢酸、イミノ二酢酸等が挙げられる。
上記トリカルボン酸としては、アコニット酸、クエン酸、イソクエン酸、ヒドロキシクエン酸、オキサロコハク酸、ヘミメリット酸、トリメシン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、ビフェニル−3,4’,5−トリカルボン酸、1,3,5−トリス(4−カルボキシフェニル)ベンゼン、1,3,5−トリス(4’−カルボキシ[1,1’−ビフェニル]−4−イル)ベンゼン等が挙げられる。
上記テトラカルボン酸としては、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、エチレンテトラカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸等が挙げられる。
上記ヘキサカルボン酸としては、1,2,3,4,5,6−シクロヘキサカルボン酸等が挙げられる。
上記液(S)は、水分散液及び水溶液のいずれでもよいが、水溶液であることが好ましい。
上記液(S)に含まれる原料有機化合物と反応させる硫酸は、濃硫酸及び希硫酸のいずれでもよい。また、これらの反応条件としては、反応温度は、好ましくは20℃〜100℃、より好ましくは60℃〜80℃であり、反応は、目的のpH値(pH4〜8)に調整が完了した時点で終了とすることができる。得られた反応液は、上記有機化合物の水溶液又は分散液であり、水を留去することにより、固体の有機化合物を得ることができる。
本発明の難燃製品は、上記有機化合物からなる難燃剤が、物品の表面に付着している難燃製品、又は、難燃剤が、物品の内部に含まれている難燃製品である。前者の場合、難燃剤は、物品に直接、接合していても、接着層を介して接合していてもよい。また、後者の場合、難燃剤は、通常、物品の内部に分散しており、一部が表出してもよい。勿論、本発明の難燃製品は、難燃剤が、物品の表面に付着し、且つ、物品の内部に含まれている製品であってもよい。
上記物品は、難燃製品の本体であり、好ましくは、繊維又はこれを含む集積体(繊維集積体)、樹脂成形体等からなる可燃性物品である。
繊維としては、植物繊維(綿、麻等)、動物繊維(羊毛、絹、カシミヤ等)等の天然繊維;ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、アクリル、アセテート、レーヨン、ビニロン、セルロース等を含む合成繊維が挙げられる。
繊維集積体としては、上記繊維の1種又は2種以上を含む、紙、織布、不織布、編み物、ウェブ等が挙げられる。
樹脂成形体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂;AS樹脂、MAS樹脂、ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂等のスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;ポリカーボネート樹脂;ポリエステル樹脂;ポリアミド樹脂;ポリアセタール樹脂;ポリウレタン系樹脂等の熱可塑性樹脂、アクリレート、エポキシ等の硬化樹脂等を含む中実体又は発泡体が挙げられる。これらは、押出成形や、金型を用いた射出成形等、従来、公知の成形方法により得られたものとすることができる。
本発明の難燃製品に含まれる、上記有機化合物からなる難燃剤の含有量は、難燃性、及び、物品の表面に付着させた場合の外観性等の観点から、上記物品100質量部に対して、好ましくは0.1〜30質量部、より好ましくは0.2〜20質量部、更に好ましくは0.4〜10質量部である。
本発明の難燃製品は、トリアジン、グアニジン、シアヌレート、イソシアヌレート及びポリリン酸アンモニウム等の含窒素化合物等からなる他の難燃剤、帯電防止剤、柔軟剤、着色剤等を備えてもよい。
本発明の難燃製品は、難燃性が付与された、シート(自動車、鉄道、船舶及び航空機等の交通機関用シート、劇場、病院及びホテル等の公共施設用シート、並びに家庭用のシート等)、シートカバー、カーテン、ロールカーテン、壁・天井クロス、障子紙、カーペット、どん帳、建築用養生シート、防護用ネット、テント、電気製品の筐体、電子部品の基板又は筐体等とすることができる。
本発明の難燃製品を製造する方法は、特に限定されない。
難燃性を有する繊維は、上記有機化合物を含む原料を紡糸する方法、上記有機化合物を含まない繊維を、上記有機化合物の水分散液又は水溶液(接着剤の含有は問わない)に接触させた後、乾燥等させて水を除去する方法、又は、上記有機化合物を含まない繊維と、上記有機化合物からなる粉末と、接着剤とを混合する方法、により、製造することができる。
難燃性を有する繊維集積体は、上記難燃繊維を、カード機、エアレイ等により加工する方法、又は、上記有機化合物を含まない繊維の複数を用いて未加工繊維集積体を得た後、この未加工繊維集積体を、上記有機化合物の水分散液又は水溶液(接着剤の含有は問わない)に接触させた後、乾燥等させて水を除去する方法、により、製造することができる。
難燃性を有する樹脂成形品は、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂と、上記有機化合物とを含む原料組成物を用いて成形加工する方法、又は、熱可塑性樹脂又は硬化性樹脂を含み、上記有機化合物を含まない原料組成物を成形加工に供した後、得られた成形品を、上記有機化合物の水分散液又は水溶液(接着剤の含有は問わない)に接触させた後、乾燥等させて水を除去する方法、により、製造することができる。
上記有機化合物の可燃性物品に対する他の接着方法としては、その表面を前処理しておいた可燃性物品に静電接着させる方法等が挙げられる。
以下に、実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。尚、以下の記載において、「部」及び「%」は、特に断らない限り、質量基準である。
1.難燃シート及び難燃カーテンの製造及び評価
実施例1
10部の水酸化ナトリウムを水500部に入れ、撹拌して溶解させた。次いで、25部のテレフタル酸をこの水酸化ナトリウム水溶液に添加し、溶解するまで撹拌し、テレフタル酸二ナトリウムを形成させた。そして、溶液が透明になったことを確認した後、5.6部の濃硫酸を徐々に添加して、pH7.0とし、下記式で表される化合物(F1)を12.0%含む難燃剤水溶液(S1)を得た。
Figure 2017082176
次に、難燃剤水溶液(S1)を用いて、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、下記の評価を行った。その結果を表1及び表2に示す。
(1)難燃シートの製造及び評価(表1)
大王製紙社製パルプシート「エリエールキッチンタオル」(商品名、目付44g/m)をパッド法に供した後、150℃で2分間乾燥し、化合物(F1)がパルプシートに対して4%付着された難燃シートを得た。次いで、着火用ライターの火を灯して着火試験に供したところ、着火しなかった。
(2)難燃カーテンの製造及び評価(表2)
TBカワシマ社製レーヨンカーテン(目付250g/m)をパッド法に供した後、150℃3分間乾燥し、化合物(F1)がカーテンに対して、それぞれ、1%、3%及び10%付着された難燃カーテンを得た。次いで、JIS L1091に準じて燃焼性試験を行ったところ、炭化面積の値7.2cm、5.2cm及び4.4cmを得た。また、外観性を目視観察したところ、良好であり、触手により肌触りを評価したところ、良好であった。
実施例2
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、濃度2.5%のアンモニア水を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F2)を含む難燃剤水溶液(S2)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例3
テレフタル酸に代えてアゼライン酸を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F3)を含む難燃剤水溶液(S3)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例4
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、濃度2.5%のアンモニア水を用いた以外は、実施例3と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F4)を含む難燃剤水溶液(S4)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例5
テレフタル酸に代えてフマル酸を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F5)を含む難燃剤水溶液(S5)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例6
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、濃度2.5%のアンモニア水を用いた以外は、実施例5と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F6)を含む難燃剤水溶液(S6)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例7
テレフタル酸に代えてグルタミン酸ナトリウムを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F7)を含む難燃剤水溶液(S7)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例8
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、濃度2.5%のアンモニア水を用いた以外は、実施例7と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F8)を含む難燃剤水溶液(S8)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例9
テレフタル酸に代えてサリチル酸を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F9)を含む難燃剤分散液(S9)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例10
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、濃度2.5%のアンモニア水を用いた以外は、実施例9と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F10)を含む難燃剤分散液(S10)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例11
10部の水酸化ナトリウムを水500部に入れ、撹拌して溶解させた。次いで、25部のテレフタル酸をこの水酸化ナトリウム水溶液に添加し、溶解するまで撹拌した。そして、溶液が透明になったことを確認した後、50部の濃硫酸を徐々に添加して、pH5.0とし、下記式で表される化合物(F11)を含む難燃剤分散液(S11)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例12
テレフタル酸に代えてサリチル酸を用いた以外は、実施例11と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F12)を含む難燃剤分散液(S12)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例13
テレフタル酸に代えてアゼライン酸を用いた以外は、実施例11と同様の操作を行って、下記式で表される化合物(F13)を含む難燃剤分散液(S13)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
比較例1
下記式で表される5−スルホイソフタル酸一ナトリウムを化合物(F14)として用い、これを水に溶解させ、濃度10%の難燃剤水溶液(S14)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
実施例14
10部の水酸化ナトリウムを水500部に入れ、撹拌して溶解させた。次いで、20部の5−スルホイソフタル酸一ナトリウムをこの水酸化ナトリウム水溶液に添加し、溶解するまで撹拌した。そして、溶液が透明になったことを確認した後、10部の濃硫酸を徐々に添加して、pH7.5とし、下記式で表される化合物(F15)を40%含む難燃剤水溶液(S15)を得た。その後、実施例1と同様にして、難燃シート及び難燃カーテンを製造し、難燃性等の評価を行った(表1及び表2参照)。
Figure 2017082176
Figure 2017082176
Figure 2017082176
2.難燃樹脂成形体の製造及び評価
実施例15
実施例1で得られた難燃剤水溶液(S1)から水を留去して、化合物(F1)を得た。次いで、下記の3種の熱可塑性樹脂と、化合物(F1)とを、表3に示す割合で混合し、得られた混合物を溶融混練した。その後、押出成形により難燃フィルムを得て、JIS L1091 A−1〜4に準じた方法で、燃焼性試験を行った。その結果を表3に示す。
(1)オレフィン系樹脂
サンアロマー社製ポリプロピレン「PM−600A」(商品名)を用いた。
(2)スチレン系樹脂
デンカ社製ABS樹脂「GR−0500」(商品名)を用いた。
(3)アクリル系樹脂
DIC社製ポリメタクリル酸メチル「アクリディックA−1300」(商品名)を用いた。
実施例16〜28及び比較例2
実施例2〜14及び比較例1で得られた難燃剤水溶液又は難燃剤分散液から水を留去して、化合物(F2)〜(F15)を得た。その後、実施例15と同様にして、3種の難燃フィルムを製造し、燃焼性試験を行った。その結果を表3及び表4に示す。
Figure 2017082176
Figure 2017082176
本発明は、難燃性を有する、シート(自動車、鉄道、船舶及び航空機等の交通機関用シート、劇場、病院及びホテル等の公共施設用シート、並びに家庭用のシート等)、シートカバー、カーテン、ロールカーテン、壁・天井クロス、障子紙、カーペット、どん帳、建築用養生シート、防護用ネット、テント、電気製品の筐体、電子部品の基板又は筐体等に好適である。

Claims (3)

  1. COOM基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHである)と、2以上のSO基(Mは、水素原子、アルカリ金属原子又はNHであり、各Mは、互いに同一であっても、異なってもよい)とを有し、炭素原子の合計数が1〜40(但し、前記COOM基に含まれる炭素原子を除く)である有機化合物が、物品の表面に付着している又は該物品の内部に含まれていることを特徴とする難燃製品。
  2. 前記有機化合物が下記一般式で表される請求項1に記載の難燃製品。
    Figure 2017082176
    (式中、R及びRは、互いに同一のあるいは異なって、置換又は非置換の炭化水素基を含む鎖状若しくは環状の有機基であり、X及びXは、互いに同一のあるいは異なって、水素原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基、ホルミル基、エステル基、アミノ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基及びメルカプト基から選ばれ、Xは、互いに同一のあるいは異なって、酸素原子、硫黄原子、アミド結合、イミノ基、カルボニル基、スルフィニル基、スルホニル基、チオカルボニル基、又は、これらの基を含む有機基であり、有機基Rに含まれる炭素原子及び有機基Rに含まれる炭素原子の両方に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、(CX )基の炭素原子及びSO基は、有機基Rに含まれる、同一の若しくは異なる炭素原子に、直接、結合されており、p1は1〜4の整数であり、p2は1〜4の整数であり、p1及びp2の和の最大値は8であり、q1は0〜4の整数であり、q2は0〜4の整数であり、q1及びq2の和は2〜8であり、rは0〜20の整数であり、sは0〜4の整数であり、Rに含まれる炭素原子の数、Rに含まれる炭素原子の数、Xに含まれる炭素原子の数、m及びnは、互いに独立して、0〜24の整数である)
  3. 前記難燃製品が、繊維、繊維集積体又は樹脂成形体である請求項1に記載の難燃製品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021046650A (ja) * 2019-09-13 2021-03-25 竹本油脂株式会社 合成繊維用処理剤及び合成繊維

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